基于FLUENT的液力式喷头结构优化设计开题报告

1. 研究目的与意义

通过设计可以把材料力学、流体力学、机械设计、机械制造技术基础等专业课程中获得的理论知识在实际中综合地运用，培养自己独立的设计能力，树立正确的设计思想，熟练应用有关参考资料和设计软件，熟悉有关有限元分析方法，掌握产品结构优化设计的一种方法，完成一个工程技术人员所具备的基本技能，为以后的工作打下良好的基础

2. 国内外研究现状分析

fluent是用于模拟具有复杂外形的流体流动以及热传导的计算机程序。它提供了完全的网格灵活性，你可以使用非结构网格，例如二维三角形或四边形网格、三维四面体/六面体/金字塔形网格来解决具有复杂外形的流动。甚至可以用混合型非结构网格。它允许你根据解的具体情况对网格进行修改（细化/粗化）。

对于大梯度区域，如自由剪切层和边界层，为了非常准确的预测流动，自适应网格是非常有用的。与结构网格和块结构网格相比，这一特点很明显地减少了产生好网格所需要的时间。对于给定精度，解适应细化方法使网格细化方法变得很简单，并且减少了计算量。其原因在于：网格细化仅限于那些需要更多网格的解域。

fluent是用c语言写的，因此具有很大的灵活性与能力。因此，动态内存分配，高效数据结构，灵活的解控制都是可能的。除此之外，为了高效的执行，交互的控制，以及灵活的适应各种机器与操作系统，fluent使用client/server结构，因此它允许同时在用户桌面工作站和强有力的服务器上分离地运行程序。

在fluent中，解的计算与显示可以通过交互界面，菜单界面来完成。用户界面是通过scheme语言及lisp dialect写就的。高级用户可以通过写菜单宏及菜单函数自定义及优化界面。

3. 研究的基本内容与计划

第1周：熟悉任务，收集资料，调研；

第2~6周：填写开题报告，继续进行必要的设计准备，包括复习并掌握本设计的所需的各种理论知识和液力式喷头的基本结构；

第7~12周：熟练掌握fluent软件的应用；

4. 研究创新点

本设计利用FLUENT流体动力学软件对液力式喷头工作进行了仿真、模拟，并通过有限元分析法对液力式喷头的结构进行了分析。